建筑工程質量事故中結構設計方面的問題研究

【摘要】隨著社會的各行各業不斷進步與發展，在城市建設中高層建筑出現的越來越多。建筑質量事故發生也快速增加。質量事故牽涉到結構設計方面的問題，所以，探討建筑結構設計的問題是非常有必要的。本文首先闡述了現今建筑結構設計的問題，并提出了建筑結構設計問題的對策。

【關鍵詞】建筑工程；結構設計；問題對策

現今建筑工程質量事故逐年增多，致使損失慘重。圖1為上海閡行區住宅樓倒塌事故。為了防止事故的出現，我們總結了許多事故出現的規律，其事故的原因一般都有相仿之處。本文重點研討事故原因中的設計方面的問題。

1、現今建筑結構設計中存在的問題

1.1鋼筋混凝土承重構造體系類型、布設方面的問題。現今很多鋼筋砼承重構造布設不科學，外形不規整。因為致使構造不規則的因素繁多，特別是針對異常繁瑣的建筑外形，不可以用簡設的定量標準來界定不規則性并限定范圍。譬如鋼筋砼建筑結構設計與施工規范中，僅表明了規則體的標準，沒有定量界定規則與不規則體，也未對不規則體做出必要的設計標準，致使有些設計者通常很難掌握結構規則性，不少狀況下，甚至服從業主與建筑師的指示，因而導致在實際項目中發生了一些規則性難題。并且配筋構造也不科學或不滿足有關規范，對框架梁、框架柱未遵循抗震規范的規定設全高加密箍筋，柱箍筋未依照規定選用連接模式等。

1.2基礎與地基設計方面的問題。基礎與地基設計是設計者比較關心的話題，這是由于該階段設計的質量將對后期設計的落實有影響，而且±也基基礎造價也決定著整個工程成本。但許多工程未執行地質勘察工作，進行設計時，僅僅參考業主書面或籠統依照周圍建筑物的基礎資料。還有部分設計者未意識到軟弱地基的缺陷，當選用換土墊層工藝改進軟弱地基時，未采用換土墊層設計，只是普通地依照經驗強化砂墊層承受載荷的水平，未驗算墊層厚度及寬度，其既保證不了安全，又沒節約資金。其次部分設計者對建筑進行設計時，在復核柱、梁及基礎的荷載時未依照現行規范將荷載依照折減系數復核，因而引起選用顯著偏大的荷載值。

在設計階段，應選取能對不均勻沉降調節的協調性好，符合承載力及建筑物允許變形的要求方案。建筑應布設地下室以使地基的加載力及沉降量降低，對達到天然地基的承載力及上部構造的整體穩定性有好處。此外，重點關注設計中地方性規范。對軟土基礎上覆蓋層厚度較厚地區的建筑，通常都需要選用地基處理的模式來使建筑物沉降的目標達成。但在選擇地基整改方案時，必須仔細對上部構造及地基兩方面的特性及周邊環境探究，并依照工程設計需要，明確地基處理范圍及要求符合的技術標準，以及多種處理模式的符合性。對多方案進行對比，最終選用安全、成本低的方案。

1.3抗震設計驗算的問題。有抗震要求的建筑設計中，不但要顧及到風荷載及豎向荷載，還要有優良的抗震性。建筑結構的變形能力及承載力共同對是否具備耐震力起作用。鋼筋砼的構造是具備塑性變形的彈塑性材料。結構在地震影響下達到屈服極限后，其使用塑性形變來改進結構的延性，其改進了結構在強震下的完整性。我們設計采取的方式有強剪弱彎、強柱弱梁、強節點弱構件等。在結構柱端、梁端及剪力墻的強化區域，受彎筋在符合承載力及抗震性的狀況下，應采取降低鋼筋超配的手段。

1.4樓板設計問題。樓板是建筑工程中的重要承重部件。假設對整個設計考慮不到位，設計質量問題很容易發生。在大樓板設計中一般將非承重墻的線荷載看作等效的均布荷載后，對板的配筋進行驗算。但有些設計者對其驗算錯誤。設計時對板的受力狀態認識欠缺，錯誤的將雙向板看作單向板進行核算。致使配筋嚴重缺失，導致板出現裂縫現象。

2、處理問題的對策

2.1梁與板的跨度計算。一般狀況下，一些概念及規范一般都只對常規的結構設計適用，而它不適用于寬扁梁結構。板梁結構實際上是安設—個剛性支座在梁的中心線上，將梁和板結合成—個變截面板。在扁梁結構部位，當板厚與梁高差不多厚時，選用板厚及梁邊彎矩時，選用兩者的數值大者。現實的設計中，在對梁配筋時應選用柱邊彎矩，削峰是通常采用的，具有問題時—般都是不削峰的。

2.2筏、箱形基礎底板的挑板處理。從結構設計考慮，最為節約成本的模式是可以放置挑板并且可以把邊跨底板鋼筋調勻，假設選用通長的安設模式處理底板鋼筋時，底板底面的通長筋也不會由于邊跨鋼筋而增長。當超出挑板位置時，基底的附加作用力就會顯著降低，當在人工地基或天然地基的坎上設置基礎時，那么加裝挑板時最好選用天然地基，從而減弱整體的下沉量。假設荷載產生了偏心的問題，把挑板安設在某個特殊的部位時，就可以對沉降差進行調整并且預防整體性傾斜的問題的發生。

2.3沉降計算處理。在基坑挖掘時，坑邊摩擦角范圍的基底土是要被限制的，因而其不具備反彈性，然而基坑底部的土具備反彈性，而回彈的土體就要求采用人工清理。假設基礎面積大時，其限制力就較小，譬如箱基，在對其進行沉降的驗算時就要依照基底的荷載力進行驗算，被坑邊土所限制的土體就可以當成具備安全性的，這是其驗算得出的沉降值是要高于實際作業中的沉降值的緣由。而假設當基礎面積不大時，那么其限制力是很大的，這時就對回彈的部分可以不計，因而在驗算沉降時就依照基底的附加應力進行驗算。

2.4設計剛性樓面。為了使計算結構數值可以符合實際的展現建筑結構的受力情形，設計者應盡最大努力將樓層設計成剛性的樓面。假設有些建筑沒有完全的符合剛性樓面的條件，然而其使用性是真實必須的，且建筑結構本身的設計效果是不錯的，那么設計看在設計時就應選用斜向配筋、提升梁系梁板、提升邊梁暗梁的配筋、選用雙層的配筋方式等工藝，盡量滿足因不符合的剛性樓板假定而造成的誤差，使其滿足剛性樓板的假定前提。

結語：

建筑的結構設計涉及到方方面面。隨著我國建筑的迅猛發展，建筑的結構設計的要求越來越高，為了預防質量事故發生，探究了建筑的結構設計存在的問題，并重點探討了建筑結構設計問題的相應對策，寄望可以為建筑結構設計提供參考和依據。改進建筑結構設計的水準，減少質量事故的出現。